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[资讯] 合成器如何工作?音频合成器入门指南

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发表于 2023-10-23 22:45:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
合成器如何工作?音频合成器入门指南
# B8 V/ c* a& P: u  b5 t. o4 t8 C0 o# E: I4 b8 [# B
* I% K& A; I" _# x. M
3 r. j0 B6 N+ G; R" R& a
合成器在音乐中无处不在。电子流派正在蓬勃发展,合成器遍布流行音乐和嘻哈音乐。即使在独立音乐和金属音乐等传统的吉他音乐流派中,许多艺术家也经常使用这些乐器: L' q1 Z# q- T' S6 u

9 f# E( r0 y. h+ ]如果你正在开始音乐制作人的旅程,那么你需要掌握合成器。/ R: d- u( O8 J! l( _. Y( p. G

& u; i- p* ]" w9 A' g4 z( S# ?) l在本文中,我们将从基础知识入手,让你了解什么是合成器及其工作原理。
1 V3 z1 j% v$ a  c, A/ t6 E- n4 Z. H' @; Y  _8 X6 H) _
我们将简要介绍合成器的历史。我们将比较模拟和数字合成器、软件和硬件合成器,并讨论单声道和复声道合成器的区别。
' m" [0 H7 M1 W
! i$ q; g3 X5 H7 D. _我们还将解释用于创建合成器补丁的不同构件、各种类型的合成器,以及你可能想要了解的合成器。
: R5 j( P) q+ v" N9 b
" ^( |. J' `( i6 q 6FT3WS.jpg
5 e- X% e+ t  }2 D' g- g- V什么是合成器?
% t. x' |, d6 t/ o合成器是一种使用模拟或数字处理来产生声音的电子乐器。合成声音一开始是非常简单的音频信号,即振荡器产生的波形(下文将详细介绍)。
+ W6 Y' U* s# s0 r2 t
! t( {1 \( c* Y! {( |( p$ J% g7 s$ i+ q0 N
当这些基本波形通过合成器的各个组件时,它们会以各种方式被雕刻、过滤和增强,从而使我们最终能用这些乐器产生极其广泛的复杂声音。* v* K9 M, S/ W$ \) P' ^3 \- A

) N/ P( ?) W8 H* q$ W/ K* ^+ c0 L1 @7 R
在合成器出现的早期,它们通常被用来模仿(或合成)传统原声乐器的声音。虽然它们仍可用于此目的,但如今合成器更常用于创造前电子时代无法想象的音效。* Q! ?" P2 v- p# ?. W
( u" k5 ~) d. M# ]$ M

1 b- b7 ]' i' p+ ~2 t5 }2 L模拟合成器与数字合成器. j1 w6 L4 f- J+ \* L8 }
早期的合成器是在前数字时代生产的。6 n1 |+ {. G- C7 e& D# I

, A) \3 v" O( O1 j4 W% U# ~  
( L7 ?6 ?0 V' P2 S这意味着它们必须使用纯粹的模拟技术。我们今天所认识的模拟合成器最早出现于 20 世纪 60 年代。7 @3 E( I( g* f+ u

! p5 A) x# H% G
% B3 c8 V: H: m- W# `
6 n. g! v8 c$ ^/ P$ [3 U* m3 n. ?它们直接从电力中产生声音,通过合成器的振荡器将电力转化为声音。通过控制信号的电压和信号通过合成器电路的路径,可以产生不同的音调。
7 g7 ?; C, [  L( b5 ~- C6 |: F3 c* O
模拟合成器至今仍备受推崇,因为许多人都喜欢其电路所产生的丰富、温暖的音色。& A2 \5 S5 ]( j$ O" V4 B

, |. z( @& A7 ]然而,从 20 世纪 80 年代开始,数字合成器也加入了这一行列。数字技术带来了全新的合成形式和更大的灵活性。数字技术的成本也低廉得多,此时,业余音乐家更容易接受合成技术。/ D. \- E5 ^6 I) N9 T: U

# ^" O1 d# X( ~& x& Y6 ]7 a; N9 p7 P& h1 Z3 {" e
软件与硬件合成器的对比
* z  N& V) N% M0 }自 20 世纪 90 年代以来,音乐制作本身已成为一种主要的数字追求。除了前几十年使用的硬件合成器,我们现在还可以使用完全在 DAW(数字音频工作站)中运行的软件合成器。
! E/ j5 P: K6 r) F" @2 i. k
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* i1 j1 z6 R* ?# i. Y# r, k虽然许多合成器爱好者仍然喜欢硬件合成器,但软件合成器的种类也多得令人难以置信。其中一些软件能非常准确地模仿老式合成器,而另一些软件则使用了更新的技术,让我们能创造出上一代电子音乐家无法企及的音效。* g8 @* X2 t& B- ]5 b( r

5 e; M6 Z7 D2 u. w, v! \
+ {! y/ z! C% X9 M, j
2 V' d3 C$ a; ^/ F如果你想追求真正的模拟音效,那么使用硬件合成器是实现这一目标的唯一途径。你可能也喜欢实体合成器的触感,因此即使你想使用数字合成器,也可能会选择硬件合成器。不过,内置在 DAW 中的合成器所具有的灵活性和易用性也值得考虑。* j: P4 T: W0 ~. k7 S! D

1 u% ~4 }* _4 ?5 |单音合成器与复音合成器4 g2 d7 h, ~% |4 P
单音合成器一次只能演奏一个音符。7 E" F. e. R2 q! H' K7 V( X2 p
% d; O1 d8 m* N- S& O

6 W2 T& r# ^- D" g1 Z2 v: E这意味着它们通常更适合演奏主音和低音部分,因为它们无法演奏和弦。如果想同时演奏多个音符,就需要使用复音合成器。
9 i  F; O( ~) y9 d) U, R  m6 f: h; |) f- I: Z; s  W
! \+ M! |) z! L# P. C: b
多声道合成器可同时演奏的音符数量通常有限,因此在购买时要注意这一点。
, ?9 G) A5 _$ M. L% p* E/ ?3 i# b/ G, n$ A" ]; Y' \# {# c9 H$ ^
例如,"四声道复音 "合成器可让你同时演奏四个音符。
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! _( {1 u6 K/ o" |7 o& Y6 j; @在许多软件合成器上,你可以更改特定补丁的声部数量。因此,你可能会发现自己喜欢的预置默认为单声道,但必要时可以切换为复声道。( _. f+ F+ E2 H9 @# s+ j3 E% H& x
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合成器的历史+ B4 N/ {6 y" c- y( B  Q
20 世纪 60 年代,第一批可辨认的 "现代 "合成器开始出现。 不过,电子乐器的历史要长得多。早在 1897 年,telharmonium 就获得了电子管风琴的专利。第一台哈蒙德管风琴于 20 世纪 30 年代中期问世。
+ \" W5 T+ d4 A/ m1 _. k4 V8 u" @
$ |9 C/ q; l4 s2 _6 j% z, S  V
& O! H+ e7 g  H2 m4 QTheremin 是一种无需演奏者身体接触即可控制的迷人乐器。它于 1928 年获得专利,你可能对它的声音并不陌生,因为自那以后,科幻小说和恐怖电影中经常使用它。
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0 U  a  J% ~. D+ \$ N7 U) {4 Q- ]
Moog 合成器于 1964 年首次亮相,它是合成时代的真正开端。早期的穆格合成器是大型的模块化合成器(它们由许多用跳线连接的组件或模块组成)。1970 年,Minimoog 面世,合成器突然变得更加容易获得。4 Z% Q4 N" a. ^! B

0 D! F& C. }) Y! X1 P' I
+ X/ q" B5 z# R" s2 n5 A% m/ K) y7 ]4 ?; E
4 h7 ~8 q: C& m1 b3 {3 k
这是第一批在音乐商店销售的合成器。它们价格昂贵,因此主要供严肃的音乐家使用,但这是合成器真正进入主流的开始。它们与早期的 Moogs 不同之处在于,它们不是模块化的,而且内置了键盘。换句话说,它们的外形与今天的大多数合成器非常相似。
% S/ J) ^& g3 N3 ]3 y1 ?: x0 u9 y4 W* |+ s2 z  Y
1 d- T, U- g0 P

, v% z  }3 L' R: @4 A很快,越来越多的合成器公司成立,ARP 和 EMS 等品牌也加入了这一行列。70 年代末,数字合成器开始出现,1983 年,雅马哈发布了 DX7,这是第一款销量超过 10 万台的合成器。这款经典合成器至今仍是最畅销的合成器之一,并开创了合成器真正成为大众市场乐器的时代。+ h! l+ O+ H2 l
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5 `* `- N$ q9 B) t6 a; ^9 g
0 q* H& U" v& b) S( h20 世纪 90 年代,软件乐器诞生,人们对模拟合成器的兴趣再度高涨。本世纪初,70 年代的模拟合成器因其温暖的音质而备受推崇,其售价往往远高于原价。这促使 Moog、Korg 和 Arturia 等公司在 2010 年代以更实惠的价格生产全新的模拟合成器。
7 ?/ B! s7 D. |% E5 E& Y
3 G' Q/ q" q. w4 s( r- d- V- F( w% T' E
& d# q# a8 x3 N) Z, ~* t! J- G  ^) H
软件合成器也在不断发展,模拟仿真的声音变得更加精确,而 Xfer Records 和 Native Instruments 等软件公司则不断突破合成音效的界限。
8 {3 Q$ I- S* W5 y* _
# i/ f9 v% A, A0 W
/ ~, V  m' S1 A  x合成器的基本构件- M5 e6 r9 K) j4 c) P
要开始尝试使用合成器,了解合成器音效的制作方法非常重要。这将帮助你学会如何快速有效地编辑预置,并走上从零开始创造自己音色的道路。) Q1 u( W; X2 l8 O
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0 J! X- l# }" y
一旦你了解了音色是如何产生和雕琢的,你就能学会如何调整参数来创造你所需要的音色。下面,我们将向你介绍合成器的基本构件,并解释每个组件的作用。; A4 q6 _/ f" c
% P5 N  g" u: }6 W  v! M5 \, i

' e4 u4 X7 d# l# c$ `振荡器
0 i  z! `2 J; M$ \, x7 d合成器的信号路径始于振荡器。我们在上文已经提到过这些振荡器;它们产生的基本波形是合成声音的基础。正弦波是最纯净、最简单的声音。谐波可用于产生其他稍复杂的波形。8 f1 i3 }$ t. P0 Z6 ?! S* t
; U; r& A0 h7 s/ m
* P7 H7 T9 v* g; D& n$ J+ \
谐波是在根音或基音基础上叠加的泛音--额外的高频音符。它们使声音更加丰富和复杂。  ?6 D( V3 Y4 x( h% C- b) r  X
* w' y! _9 u- M  B2 G+ H9 ?$ `5 K4 s

  ^+ ^8 c. F/ ?3 x5 F引入谐波可以产生新的波形,如方波、三角波和锯齿波。每种波形的声音都不尽相同,在大多数合成器上,你都可以选择希望振荡器产生的波形。
2 K# n' g! ?/ ]9 E; t) B& m
0 M8 f/ z" b1 s7 i, W
  Y7 O7 U$ ]1 a5 u2 ~0 m让我们用一个例子来更清楚地解释这一过程。100Hz 正弦波只包含一个 100Hz 的音调。然而,100Hz 锯齿波则是在 100Hz 基频上叠加多个额外的正弦波而产生的。它的谐波频率为 200Hz、300Hz、400Hz,依此类推--每个附加谐波都比上一个谐波安静。* G6 p. G) g& I/ n: A0 C3 ]: a$ B

  ~! S* r! r6 O. G0 O/ X1 x; A$ a( B" I! b- X1 g; s* b# V
在合成器中,噪音发生器也很常见。它能产生类似收音机中的静电声。它可以与振荡器产生的声音混合在一起,以提供更清晰、更厚实的声音。
3 n3 w) z' j9 A0 @( N7 A$ G- N( s* X( m
3 N& F7 K' A/ @& n, V
滤波器
2 `6 D8 m0 ]( z" y; G8 {" {; o要解释滤波器在合成器上的作用,我们不妨打个比方。如果我们将合成音色的创作比作雕塑的创作,那么当我们选择振荡器将产生的波形时,就好比我们选择要雕刻的岩石类型--我们在选择原材料。
. S) H/ V; t2 c& F! l6 D. s0 B  [& d' g( w! r2 ^3 R0 m  h! k% [1 g

* a- F6 z- h. ~$ X% q' _; a滤波器就像是雕塑家的工具,我们可以用它来开始从我们选择的原材料中雕刻出独特的形状。
6 G1 f2 z7 Y7 X; }; K
; A" h) \' ?& D% i% a: i9 s& g- k+ Z0 q1 ], T* `; P
最常见的滤波器类型是高通滤波器和低通滤波器。高通滤波器会切断低于某一点的所有频率(让高频通过),而低通滤波器则会切断高于某一点的所有频率。0 X  e6 B! L/ l5 Y% d9 t: ?9 G

3 Y/ H5 [0 ]8 O9 k! r& t3 A" h  J. K: u2 }' N$ P; `' G8 Y
因此,我们可以利用这些滤波器使声音变粗或变细、变暗或变亮。滤波器还能增强频率。你经常会在合成器的滤波器部分看到标有 "共振 "的控制钮--你可以用它在滤波器的截止频率(开始滤除声音的点)上创建一个更大的峰值。" @8 [2 ^! T0 c+ s2 _

8 a9 _+ u8 o+ n0 Z/ I0 N5 c7 _: q/ ]* J/ n
如果在合成器演奏时对滤波器进行实时调整,就能产生响亮的音效。
& F, C2 _1 y+ Y! W& `2 m! B  r- h# z
LFO
# p1 }6 K& M) aLFO 是低频振荡器的缩写。这种振荡器的作用与我们已经讨论过的振荡器不同,它传递的频率实际上低于人类听觉的极限,也就是说,你听不到它们。
4 ~: c3 s1 M$ @: O% R5 F  c( d
8 c8 q8 |' q( {
- u7 L0 q0 M8 v# `2 d( ?你能听到的是它们对其他振荡器产生的声音的影响。LFO 用于调制合成器音色--你可以用它来产生摇摆的颤音或闪烁的颤音效果。4 ^; ]2 l  z! P6 G
6 q; N. C5 i0 C0 g# K
- w- q. B+ o& x5 S- K1 {6 ?# w

* o* b: P, L: o9 m; F想想经典的 dubstep 低音 "wub "音效,波动的音调就是 LFO 在起作用。LFO 可以与项目的节奏同步,使调制锁定在音乐的节奏上,也可以自由移动。
: @  R6 X8 a6 k/ l, X3 r, \3 Q/ X, I, G
- S2 S, x. |& p3 M
/ k) A3 I' F) l+ V3 o. S! D" T
ADSR 包络( s  d. W  X& |3 I7 p% i2 n
ADSR 是起音、衰减、延音和释放的缩写。
# J/ I9 l1 |3 n% A; s6 L8 H; M( l+ A2 X; x; a
) F9 a6 c& F0 K- {3 c
ADSR 包络线控制着声音从被触发的那一刻起随时间的变化。声音如何开始由其起音决定。起音时间很短的声音开始时会非常突然和尖锐--想想击鼓或拍手的声音。( N( N6 v8 B- F( m4 z

8 G0 r( K' J, ~) D1 `  Q3 d) c. e8 q6 V: H

% H/ `( X4 C' \$ r9 S- w- N起音时间越长,声音的开始就越缓慢。一个膨胀的小提琴音符就有很长的起音时间。
  t9 u  K  d# S$ J; A& {% Q% i- ^# k# ?0 `4 C) w
. w9 c1 z* @7 Z5 m8 L# A, h
衰减是指声音从最初的冲击力消散的速度。拨动小提琴弦的声音衰减时间较快,而强力敲击钢琴的声音衰减时间较长。
) S& I7 d: h+ |1 g, R
8 W  G  h; G. O2 t/ j
+ m2 T/ q% n# ?6 k/ f. b2 n& v  L7 G0 z6 R. A: Y+ u# x
延音控制的是一个音符在你按住不放时的持续时间。拨动小提琴的音符根本没有延音,而按住钢琴的音符则有更长的延音时间。只要我们愿意,合成器可以无限延音--只要我们按住音符不放,声音就会一直持续下去。2 E4 B# I8 ?9 k' L9 r

2 X4 R1 t9 c/ a4 v7 i" E, [' _, [8 ?! @* Z* H, T

! b5 y: h+ S" e2 H+ V  P6 iADSR 包络
2 E4 R: Q' f& _0 g5 I释放决定了我们释放音符后,音符会响多长时间。很短的释放时间意味着音符几乎会在我们松开按键后立即停止。两秒钟的释放时间意味着,一旦我们松开按键,声音将在两秒钟内消失得无影无踪。" N2 B4 m5 c' e3 b2 s5 ]
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5 @+ |* S9 Q! n; i0 f$ n4 S$ `0 Z, S: x9 a* m, `5 m, \- \
音频合成的类型
6 i) [7 U  \( C. A. {合成有多种类型,可以用来制作各种不同的声音。下面我们将简要介绍一些最常见的类型。- Z) _- ~+ H+ ]: n  s# D
8 R1 J; P" U1 i7 q* }7 Z

# e, y, n% Q4 r) W8 k' q4 p减法: 模拟和虚拟模拟合成
& z; {0 E! R8 w  z9 E& g1 L) H- [经典的模拟合成器使用的是减法合成,而模仿它们的现代虚拟乐器也是类似的操作方式。6 R0 C+ R" I1 }' _
6 C, d4 g1 s! L
6 v3 s- Q/ H( G( _& H$ R- y
这种合成方式之所以被称为 "减法",是因为它以基本波形为起点,然后通过滤波器和包络线去除(减去)其中的频率内容,直至获得所需的声音。
) J6 L& \2 m; a
( A3 V9 F6 R( X! Y
) q0 C& C/ m' S. i0 |我们已经解释过模拟合成器因其丰富、温暖的音色而备受推崇。这是由于波形在通过模拟合成器电路时的复杂行为。它受到这些电路的影响,这意味着所产生的声音并不完美或纯净,但它确实具有特色。
( j; v. S; M. N- Y
2 ^% H8 E& K% @) z$ @老式的模拟仿真往往听起来过于干净和数字化,无法与原始机器的声音相媲美。然而,较新的模拟仿真会模仿原始模拟电路的结构,以获得尽可能接近理想的模拟音效。它们通常听起来很棒--音色更接近于其灵感来源的合成器。# D4 B) r0 o7 ^8 N; T

0 U! T, [; k: `1 M) T加法合成& ]/ L7 i8 D) A: \. p
加法合成的工作方式与减法合成相反。" ^0 {9 n1 E" f$ Y# f5 `
2 y# e8 V% t/ C) j4 ~& w
我们不是从波形中做减法,而是从头开始构建新的声音--一次一个谐波。在加法合成中,我们可以通过控制每个谐波的频率和振幅(音量)来创造声音。# G5 Q5 R; U. C' T" `

6 S( o+ Q9 h5 z' q8 ?3 p4 ?! g/ C7 \; ?; Q: d  g& B
这意味着我们可以创造出不寻常的声音,而如果使用减法合成,这些声音是无法实现的。我们可以对谐波进行非同寻常的处理--例如,将谐波移出音调。最终,我们可以创造出极其有趣和复杂的音效,这些音效可用于音效设计,也可用作不寻常的音垫。
9 b7 z$ m/ l& g% D( S( D( C
. O* u) ], i) g7 n0 s1 Q调频合成+ S! R/ ^" M7 @" f' Y
雅马哈著名且成功的 DX7 采用了 FM(频率调制)合成技术,其音色与那个时代有些关联。& ~( e/ e" k) \
6 ~. r$ e5 l! H8 J7 z+ L

* j* E' r) r3 |( ^7 G7 y因此,如果你想模仿 80 年代的键盘音色,这可能是一种方法。DX7 钢琴音色堪称经典,但听起来非常像数字版钢琴。它非常干净、质朴--完全不像真正的钢琴,但却与众多经典唱片的音色息息相关。
* _& }- w9 m$ P4 b$ Z/ S5 U4 }" d% \2 O- Q, Q- G1 {
5 z6 O  G9 n  S: I
这是一种相当复杂的合成方式。它通过使用两个振荡器来工作;第一个振荡器被称为载波,产生原始频率,而第二个振荡器则通过随时间推移引入额外的谐波来对其进行调制。' A- p) j. o2 J

2 G8 i* o, L5 L! r9 ?% u' l$ \  o* z( f" u' T
波表合成
# Q3 \# G" v/ y* Q* \  U5 u波表合成器并不使用振荡器产生的基本波形来构建声音,而是使用录音样本。这可以是任何录音,从乐器、动物叫声到雨声。波表合成器从样本中抓取一个快照或一个选段,并将其用作原材料。  W+ ?3 L3 ]- ^# }3 f$ h4 t. G$ Z

5 z  k+ A  W  f. F0 v( S* ?# I; v7 H6 [
这样就能产生千变万化的声音,近年来,这些合成器在各种电子音乐流派中变得异常流行。, h0 Z$ G$ ?! v' k2 {( u, v* c
/ K6 }( h9 c. J3 X$ h( i
9 n& S7 {5 |8 q2 n9 b
模块化合成
, m7 A$ c4 j( }' @7 z0 K: D" X模块化合成让我们回到了最初的 Moog 时代!这些合成器被分解成不同的模块--一个用于振荡器,一个用于滤波器,等等。从本质上讲,这种合成方式允许你定制自己的合成器。: N  t0 V+ q$ T8 s# E8 a0 f% ?

; Z# \& O5 W$ ]0 c  L! w0 R2 k2 W
你可以将不同的模块连接在一起,进行任意配置,而不是购买一个以特定方式运行的封闭盒子。这种合成方式既可以通过硬件实现(你可以单独购买模块),也可以通过软件实现,它允许你虚拟地将不同类型的模块拼接在一起。
& w4 F" K7 _7 m9 V# O) @$ F- R7 Z; t, N" r# l4 i
1 I- p, ]( w6 o: T  }
粒状合成
( h9 y  C0 l/ X/ n- H1 N4 z粒状合成是一种创造奇特美妙音效的好方法。它使用采样作为声音的基础--将录音分解成称为颗粒的细小音频片段。然后,可以对这些音粒进行分层、调制和编辑,以构建随时间演变的奇异纹理。- x. q0 l# }& I" Q: d% k

1 Q. Z5 T& U/ k, f( h( u0 g
5 B- Y1 s8 u2 d( P4 Z: @6 ~  w* j3 o* ]5 ~  N
在更广泛的音乐制作领域中,合成是一个极其深奥和丰富的领域。仅在模块化合成等领域,就已经形成了完整的亚文化!我们希望你能以本文为起点。
+ y2 E+ b+ }  H! I9 Q& D  O8 b2 B. L  l  ?9 ^% |" K5 V
, }* Q3 n* u8 p
既然你已经了解了基础知识,就可以立即开始制作合成器贴片,但你也可以将注意力集中在你认为更有趣的合成部分,并真正开始深入了解它们。至少我们希望,当你下一次看到合成器时,不会再觉得旋钮和按钮的排列如此令人困惑!5 |8 n, h8 Q4 w7 a2 z
1 m# L; Y; y# m; V, k
: S  w! @& R/ j: `1 F1 F0 [* ?) A
出处:https://www.izotope.com/en/learn/the-beginners-guide-to-synths-for-music-production.html
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